TWI274450B - A metal-clad substation element hinged to the ground - Google Patents

Description

1274450 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明所屬之技術領域 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係有關於一種在金屬外殼內側的氣體絕緣高壓 金屬鍍層變電所元件，金屬外殼係被固定至地面，變電所 兀件包括至少一被電動地且機械地連接到至少一組匯流排 的斷路器，該匯流排係沿著橫向於斷路器之縱向軸線之軸 線延伸。 先前技術 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A高壓金屬鍍層變電所元件〃之定義係代表包含至少 一斷路器的變電所區段，且〜金屬外殼〃之定義係被使用 以代表經由將鍍層高壓匯流排之個別金屬外殻組合在一起 製成的整體金屬外殼，及製成該元件之開關傳動裝置。金 屬外殻一般包括環繞斷路器且沿著該斷路器之縱向軸線延 伸之箱。箱被置於由例如爲高壓金屬鍍層匯流排構成的垂 直連接件下方，且經由節點而電動地且機械地連接斷路器 至成組的匯流排。該種變電所元件之金屬外殼亦封閉了其 他的電動開關傳動裝置，諸如例如爲被安裝在節點處之一 或更多的切斷器。該組匯流排係橫向於斷路器之縱向軸線 而延伸。習知的，提供軸向伸縮管安裝在該組匯流排上， 以使補償由於熱擴展導致之長度變化。更特別的，由於電 流流經匯流排，以及由於周圍溫度之變化，會在該組匯流 排中發生熱擴展。因爲通常用以製造該種金屬外殼之材料 係爲鋁，會使得該種擴展甚至更大。對於包含一組30公 尺（m)長度的匯流排之變電所而言，增加40°C的溫度’ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（公釐） -5- 1274450 A7 B7 五、發明説明（2 ) 該組匯流排擴展大約30公厘（mm)。 習知的，沿著該組匯流排裝設軸向伸縮管，以使限制 金屬鍍層變電所元件所遭受之機械應力，特別是用以避免 損壞斷路器與電動開關傳動裝置。 發明內容 本發明之目的係提供一種解決方法，可較少成本地補 償被連接至變電所元件之金屬外殼的該組匯流排之擴展效 應。 爲達此目的，本發明提供一種氣體絕緣高壓金屬鍍層 變電所元件，位於被固定至地面之金屬外殼內側，變電所 元件包括至少一斷路器，該斷路器被電動地且機械地連接 到至少一組匯流排，該匯流排沿著橫向於斷路器之縱向軸 線延伸之軸線延伸，該變電所元件之特徵在於金屬外殼係 經由鉸鏈固定至地面，當該組匯流排沿著該橫向軸線擴展 時，該鉸鏈允許金屬外殼些微地傾斜。 最佳的，該種組態可以完全地省略使用在被連接至變 電所元件的該組匯流排上之軸向伸縮管，且如果不可能完 全不使用伸縮管，至少可顯著地減少伸縮管之數量。鉸鏈 可被置於地面水平處，以使可遠離該組匯流排，而將傾斜 移動之振幅減至最小。鉸鏈可直接地或經由一中間支座而 連接至金屬外殼。 在本發明之金屬鍍層變電所元件的一特定實施例中， 鉸鏈係由被固定在地面中之至少一金屬軌條或部件所構成 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _裝-7

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -6 - 1274450 A7 ____B7 五、發明説明（3 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ，且適合供撓曲在一平面的任一側上，該平面實質上係垂 直於該橫向軸線。.該種金屬軌條可例如見有I型橫剖面， 且其可被緊固件固定在地面中，而仍被裝設平行於縱向軸 線。以此一組態，鉸鏈不會遭受繞著橫向軸線之角度變形 。用以吸收該組匯流排之長度變化的傾斜移動，因而僅可 在垂直平面的任一側上發生，且斷路器被沿著縱向軸線固 持，以使可耐受當斷路器操作時產生的力。 在本發明之另一特定實施例中，金屬外殼被設計具有 某些可撓性。以此一可撓性，可進一步減少當該組匯流排 擴展時在金屬外殻中產生之機械應力。當金屬外殼係由經 由互聯區所互聯之多數部份所製成時，經由擠壓與焊接所 製成，或經由間置一鉸鏈伸縮管，一或更多之該互聯區可 被製成具有撓性。 實施方式 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 部份地示於圖1中之高壓金屬鍍層變電所元件，包含 在一金屬外殼1內側的氣體絕緣高壓斷路器。金屬外殼1 封閉沿著水平縱向軸線AX延伸之斷路器，且斷路器係電 動地且機械地連接至沿著軸線D延伸的雙組匯流排3、4 ，該軸線D係橫向於軸線AX延伸。該種金屬外殼通常係 由多數之經由互聯區所互聯的部位之組件所製成。在示於 圖1的範例中，金屬外殼1包括環繞斷路器之箱1A，具 有由高壓金屬鍍層匯流排構成的二連接件1 B (僅顯示其中 之一），該匯流排之金屬外殼均爲管式形狀且垂直地自箱 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公H Γ"" 1274450 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7五、發明説明（4 ) 1 A的頂部部位延伸，每一連接件之頂部末端連接至一節 點1 C，節點1 C本身係連接至該組匯流排3、4。於此範 例中，節點1C包含二切斷器（未示於圖），作用以電動 地自斷路器隔離每一組匯流排3、4。金屬外殻亦可含有 其他之電動開關傳動裝置（未示於圖）。示於圖1之金屬 外殻的多數部位，均經由將於後詳述之互聯區1 〇、1 〇，及 10”所互聯。 如示於圖1，該組匯流排3與4係水平地延伸在金屬 外殻1上方，金屬外殼1係經由二金屬框架5與6水平地 固持在地面上，每一框架係直立在I型橫剖面之金屬軌條 7A與7B上。每一這些金屬框架5與6在軌條7A與7B 及金屬外殻1之間形成聯桿，且在此一範例中，該框架形 成托架，金屬外殻1自該托架經由多數之懸掛點而被懸掛 。亦可使用具有不同地分佈之懸掛點之其他組態，此不會 超過本發明之範圍。變電所元件之金屬外殼1沿著縱向軸 線AX延伸，而雙組匯流排3、4沿著垂直於軸線AX之橫 向軸線D延伸。由於擴展，該組匯流排3與4沿著軸線D 成爲較長。在金屬外殼1上的該組匯流排3與4之擴展效 應，在本發明中係經由軌條7A與7B之撓性所補償，以 使允許金屬外殼1在組匯流排3與4擴展時傾斜，該種傾 斜實質上係繞著縱向軸線AX發生。經由傾斜，當該組匯 流排擴展時，整體金屬外殻1與置於斷路器上方之電動開 關傳動裝置均傾斜，以使減少本發明之變電所元件中的機 械約束。 ---------衣！ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、訂 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -8- 1274450 A7 B7 五、發明説明（5 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如示於圖2，諸如軌條7A的每一 I型橫剖面之金屬 軌條，係例如由緊固件9固定地地面S，且被放置平行於 縱向軸線AX。其包含一撓性腹板8，該腹板在實質上垂 直於橫向軸線D之垂直平面P中延伸，因此，每一軌條 7A與7B可撓曲至垂直平面P的任一側。因爲軌條均被裝 設平行於縱向軸線，所產生之全體鉸鏈效果可預防金屬外 殼在垂直平面P中的任何移動。此一組態可以沿著縱向 軸線AX固持變電所元件之金屬外殼1，且因而當斷路器 操作時，可預防變電所元件之任何縱向位移。 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 在實際應用中，軌條7A與7B在平面P的任一側上 之撓曲角度α ，係大約百分之一弧角。金屬外殼因而可經 由撓性元件所提供之鉸鏈功能而輕微傾斜。在實際應用中 ，採用鉸鏈功能，允許大約百分之一弧角的撓曲角度可用 以補償長度爲60公尺之一組匯流排的擴展，而在習知技 術中，沿著該一組匯流排，每20公尺必須安裝軸向伸縮 管。製造供匯流排用之金屬軌條當然比製造軸向伸縮管較 爲便宜。可以由任何型式之允許金屬外殼1實質上繞著縱 向軸線ΑΧ些微移動的鉸鏈來取代軌條或撓性部份7 A、 7B，此不會超出本發明之範圍。 金屬鍍層元件係被設計具有某些可撓能力，以使進一 步減少當匯流排擴展時之金屬外殼中的機械拘束。更特別 的’金屬外殼1係被設計以接納在垂直連接件1 B與水平 的該組匯流排3與4之間的角度變化，該種變化係當該組 匯流排3與4擴展時，金屬外殼1的傾斜移動所引致。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9- 1274450 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（6 ) 此一可撓性可經由金屬外殼之構造所獲致’例如於一 或更多之互聯區處所授給，經由該互聯區，金屬外殻1的 多數構成組件部份均被互聯。在圖3中，金屬外殼1包含 三撓性互聯區1 0，1 0’及1 〇”，個別地連接箱1 A至連接件 1 B、連接該連接件1 B至節點1 C，及連接該節點1C至該 組匯流排3與4。於靜止時，該組匯流排3、4與金屬外 殼1的連接件1 B形成角度，相對應於連接件被置於垂 直位置，該角度/3係接近於直角。當該組匯流排3與4的 匯流排擴展時，連接件1 B顯著地傾斜並與垂直面形成角 度α ，因此角度沒接近於參考yS 1之値。角度/3之變化係 由互聯區1 0 ’與1 0”所吸收，因而減少由該組匯流排3與4 擴展而在金屬外殼中產生之機械應力。如示於圖3， /5 1 = B - α 〇 當金屬外殼係由鋁片製成時，撓性互聯區可例如由擠 壓與由焊接所製成。例如，在箱1A與連接件1B之間的 互聯區1 0，可經由在箱中擠壓一開口以形成一凸出軸頸 而製成，該軸頸係直接地焊接至連接件1 B或一固定凸緣 。習於本技藝者所已知的，經由選擇鍛造鋁與適合供擠壓 用的曲率半徑，可以調整該一互聯區之可撓性。 當金屬外殻係由鑄鋁製成時，一鉸鏈伸縮管可例如被 裝配在連接件1 B與節點1 C之間的互聯區1 〇 ’處。該種 鉸鏈伸縮管係比供一組匯流排用的軸向伸縮管之成本少非 常多，因而可顯者減少金屬鍍層變電所的成本。 金屬鍍層變電所的每一元件可被鉸接至地面，且經由 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10- 1274450 A7 __ _B7_ 五、發明説明（7 ) 在變電所中自該組匯流排省略使用軸向伸縮管，本發明可 降低變電所之成本。自然的，可發明可應用供金屬鍍層變 電所元件用之其他形式的構造。 圖式簡單說明 本發明之高壓金屬鍍層變電所元件的一實施例將於 下更詳細的說明且顯示於圖形中，其中： 圖1槪略地顯示本發明之金屬鍍層變電所元件，其中 ，金屬外殼經由I型橫剖面之二金屬軌條而直立在地面上； 圖2係沿著圖1之線A- A ’取得之剖面圖，顯示一 金屬軌條；及 圖3係平面A-A，上之圖式，顯示本發明之變電所 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 元件 0 符號說明 1 金屬外殼 1 A 箱 1B 連接件 1C 節點 3 匯流排 4 匯流排 5 金屬框架 6 金屬框架 7A 金屬軌條 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 1274450 A7 B7 五、發明説明（8 ) 7B 金屬軌條 8 撓性腹板 9 緊固件 10 互聯區 105 互聯區 10，， 互聯區 AX 水平縱向軸線 D 橫向軸線 P 垂直平面 a 角度 β 角度 β， 角度 S 地面 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2】〇X 297公釐） -12

Claims (1)

1274450 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍1 1 · 一種氣體絕緣高壓金屬鍍層變電所元件，位於被固 定至地面（S)之金屬外殻（1)內側，變電所元件包括 至少一斷路器，該斷路器被電動地且機械地連接到至少一 組匯流排（3、4)，該匯流排沿著橫向於斷路器之縱向軸 線（AX)延伸之軸線（D)延伸，該變電所元件之特徵在 於金屬外殻（1)係經由鉸鏈固定至地面，當該組匯流排 (3、4)沿著該橫向軸線（D)擴展時，該鉸鏈允許該金屬 外殼些微地傾斜。 2. 如申請專利範圍第1項之金屬鍍層變電所元件·，其 中該鉸鏈係由被固定在地面中之至少一金屬軌條或部件 (7A、7B)所構成，且適合供撓曲在垂直於該橫向軸線 (D)的一平面 （P)之任一側上。 3. 如申請專利範圍第2項之金屬鍍層變電所元件，其 中該至少一金屬軌條（7A、7B)係具有I型橫剖面。 4·如申請專利範圍第2項之金屬鑛層變電所元件，其 中金屬外殼 （1)係經由金屬框架（5、6)水平地固持在 地面上，每一該框架直立在一金屬軌條或部件（7A、7B) 上。 5 ·如申請專利範圍第1項之金屬鑛層變電所元件，其 中該鉸鏈係被設計使得當該斷路器操作時，可預防該金屬 外殼（1)沿著縱向軸線（AX)任何移動。 6 ·如申請專利範圍第1至5項任一項之金屬鍍層變電 所元件，其中該金屬外殼（1)具有可撓性，以便將金屬 外殼中之機械應力減至最小。. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ：IT (請先閲讀背面之注意事項再填寫本買) 1274450 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍2 7. 如申請專利範圍第6項之金屬鍍層變電所元件’其 中該金屬外殼⑴係由經由互聯區（1〇、10’、10”）所 互聯之多數部份（1 A ' 1 B、1 C)所製成，且其中至少一 該互聯區係撓性的。 8. 如申請專利範圍第7項之金屬鍍層變電所元件’其 中金屬外殼（1)的至少一該部份（1A、1B、1C)係由鑄 造鋁製成，且其中至少一撓性互聯區（10、10’、10”）係 由一鉸鏈伸縮管所形成。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝I 、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）